РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ Советский патент 1969 года по МПК G05D16/20 

Устройство предназначено Для регулирования давления в сверхзвуковой аэродинамической трубе.

Регуляторы давления в аэродинамических трубах, содержащие измерительные, вычислительные и исполнительные блоки, известны.

Известные устройства не обеспечивают достаточно малого времени холостой работы трубы.

Предложенный регулятор отличается от известных тем, что с целью уменьшения холостого времени работы аэродинамической трубы в нем одна из полостей дифференциального мембранного датчика давления связана с линией до дросселя апериодического звена, а другая - после него, причем тензометры датчика соединены в электрический мост, измерительная диагональ моста через усилитель соединена с реверсивным электродвигателем, на валу которого установлен диск с контактами.

Уменьшение холостого времени работы аэродинамической трубы достигается следующим образом.

Известно, что при аэродинамических испытаниях в конечном итоге интересуются не силами и моментами, действующими на модель, а их коэффициентами - С, Су и т. д., не абсолютными давлениями точках на модели, а относительными - Р.

Величина аэродинамического коэффициента силы, например, равна

г

С .f -- , 5

где X-аэродинамическая сила; q - скоростной напор; S - площадь модели.

И величина аэродинамической силы, и ве0 личина скоростного напора пропорциональны полному давлению в форкамере PQ. При измерениях распределения давлений по модели

в каждой точке -Р, г-Ро КРо/Ро и числитель, и знаменатель, определяющие измере ние, гакже пропорциональны РО.

Но РО и силы давления в точке на модели измеряются разными приборами, имеющими разную инерционность. Поэтому либо надо цроводить измерение (отсчет), когда процесс измерения РО при выходе на режим закончился, как это делается сейчас, либо проводить эти измерения при таких достаточно медленных изменениях РО, при которых следящие свойства (быстродействие) всех измерительных устройств аэродинамической трубы достаточны для того, чтобы не вносить недопустимой погрешности в измерение. Таким образом, для определения начала установившегося режима вместо используемого в настояфоркамере заданному и постоянства его по времени: /ф--Рзад const(1) можно использовать критерий близости Роф и РЗЗД при достаточно малой скорости измеБенин РО, т. е.: Устройство позволяет сократить потери полезного времени работы аэродинамической трубы путем контроля выхода на режим по критерию (2), причем устройство автоматически формирует сигнал в систему регистрации измерений при выполнении такого критерия. Принципиальная схема устройства приведена на чертеже. Измеритель / отклонения давления от заданного представляет собой, напри:мер, рычажный элемент с двумя сильфонами, в один из которых подается заданное, а в другой - .регулируемое давление. На конце рычага расположены контактные системы 2 и 3. При достаточно малой разности давлений, соответствующей заданной точности регулирования, контакты 2 разомкнуты и служат для управления исполнительным механизмом, например гидроприводом 4 дросселя. Контакты 3 размыкаются при грубом равенстве заданного и регулируемого давлений. Индикатор скорости изменения давления представляет собой мембранный тензодатчик давления 5, одна полость которого соединена с форкамерой 6, где регулируется давление, а другая - непосредственно с баллоном 7 и через жиклер (или дроссель) 8-с форкамерой. Тензометры датчика включены в схему автоматически уравновешивающего моста 9. На движке реохода, уравновещивающего мост. имеются контакты 10, которые бывают разомкнуты при достаточно малом раз;балансе моста. Устройство работает следующим образом. При изменяющемся давлении в форкамере изменение давления во второй полости датчика запаздывает по сравнению с изменением давления в первой полости из-за сопротивления жиклера. Поэтому на мембраие датчи.ка получается перепад давлений, мост балансируется в положении, удаленном от начального, и его контакт, замыкаясь, запрещает регистрацию измерений. При достаточно малой скорости изменения давления в форкамере перепад на мембране датчика мал и контакт на выходе моста размыкается - подается сигнал разрешения регистрации по условию малости скорости изменения давления. Если при этом и Рзад достаточно близко к Роф, происходит регистрация измерений. Предмет изобретения Регулятор давления, например, в сверхзвуковой аэродинамической трубе периодического действия, содержащий измерительный блок на сильфонах, исполнительный механизм, мембранный дифференциальный датчик, апериодическое звено, образованное дросселем и камерой, тензометры, усилитель, электродвигатель и диск с контактами, отличающийся тем, что, с целью уменьшения холостото времени работы аэродинамической трубы, в нем одна из полостей дифференциального мембранного датчика давления связана с линией до дросселя апериодического звена, а другая - после него, причем тензометры датчика соединены в электрический мост, измерительная диагональ которого через усилитель соединена с реверсивным электродвигателем, на валу которого установлен диск с контактами.